ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ, ВЛИЯНИЕ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ СЕЛА СОХРАНОВКА НА ЭКОЛОГИЮ
творческая работа учащихся по географии (10 класс) на тему

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ, ВЛИЯНИЕ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ СЕЛА СОХРАНОВКА НА ЭКОЛОГИЮ

Несмотря на преимущества использования природного газа перед другими видами топлива, количество вредных веществ, поступающих в окружающую среду при его использовании, остается достаточно большим, что приводит ксущественным изменениям в атмосфере, поверхностных водотоках, водоемах, подземных водоносных горизонтах, почвах и растениях.

При транспорте газа наиболее существенными источниками загрязнения биосферы являются компрессорные станции. Они поставляют в воздушную среду большую часть оксида и диоксида азота, оксида углерода. Снижение их содержания в воздухе - главная задача в газовой отрасли. Отсюда необходимо обеспечение герметичности всех систем, сокращение аварийных ситуаций, что связано с уменьшением потерь газа, и, следовательно, негативного воздействия на окружающую среду.

Мощный парк газоперекачивающих аппаратов и установок участвует в общем вкладе загрязнения воздушного бассейна и в изменении природных условий. Постоянно выделяющиеся загрязняющие вещества рассредоточиваются воздушными потоками на большие расстояния.

При эксплуатации газотранспортных объектов следует выделить два основных источника загрязнений - линейная часть газопровода и компрессорные станции.

Источниками загрязнения приземной атмосферы являются участки с основным технологическим оборудованием - компрессорные цеха и участки вспомогательных служб: котельные, автотранспортное хозяйство, склад горюче-смазочных материалов, сварочный пост, участок металлообработки, склад метанола и блок очистки газа, участок деревообработки, печь для дожига технологических жидкостей.

Значительная часть загрязняющих атмосферу веществ на компрессорных станциях выделяется при работе газоперекачивающих агрегатов и составляет 98%, а остальные 2% - продукты сжигания газа при работе котельных и электростанций. Большое (до 2200 м3 газа) количество газа выбрасывается в атмосферу через “свечу” при остановках и пусках газоперекачивающих агрегатов. Кроме этого, потери газа на компрессорных станциях (до 10 тыс. м3 в летний период) происходят при продувках пылеуловителей.

Компрессорные станции поставляют в атмосферу большое количество оксидов азота и углерода, которые поступают от топливоиспользующего оборудования. При содержании в газе соединений серы в состав выбросов входят сероводород и диоксид серы (табл. 1). В связи с наличием большого парка автомашин, работающих на этилированном бензине и дизельном топливе, ремонтных мастерских и автозаправочной станции определено содержание в атмосфере углеводородов бензина, сажи.свинца и его соединении.

Выделение диоксида кремния, оксидов марганца, оксида железа, фторидов и фтористого водорода находится в зависимости от сварочных работ, металлической пыли - от работы участков металлообработки, древесной пыли - от работы участков деревообработки, паров метанола - от способа его хранения.

Всего в атмосферу поступает от 132 стационарных источников выбросов 1131,650 т/год загрязняющих веществ. Из этого количества наибольшая доля приходится на метан - 378.424 т/год или 1567,000 г/сек, диоксид азота -167.276 т/год или 5,81637 г/сек, монооксид азота - 129,298 т/год или 5.308 г/сек. монооксид углерода -455,737 т/год или 18,5155 г/сек. От организованных источников в атмосферу поступает 956,94145 т/год загрязнителей, а от неорганизованных (стоянки автотранспорта, АЗС, склада метанола, пневмокранов) - 174,7086 т/год загрязняющих веществ. Наибольшее количество вредных соединений дают компрессорные цеха 3 - 37.326953 т/год (3,3%) и 4 - 1079,6076 т/год (95,4%).

В общей массе выбросов (1131,650 т/год) содержится около 20 веществ разных классов опасности. Особо токсичные и токсичные вещества (1 и II классов опасности) составляют 167,27698 т/год или 14,8 % (без учета NO) от общей массы всех выбросов. Из особо опасных веществ в выбросах встречаются свинец и его соединения, а из токсичных - диоксид азота, оксиды марганца, фтористый водород. Эти вещества поступают в приземную воздушную среду в основном от следующих источников: котельных, сварочного участка, автотранспортного хозяйства.

Довольно опасны и вещества III класса токсичности (0,3173 т/год или 0,03%), в особенности диоксид серы, металлическая пыль, сажа. К этому же классу относятся диоксид кремния и метанол. В приземной атмосфере определены и соединения IV класса опасности - 834,428 т/год (73,7%). К ним относятся оксид углерода, метан, бензин, оксид железа.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГИДРОСФЕРЫ

В ходе технологических процессов вода загрязняется различными органическими и неорганическими веществами, наличие которых определяет метод очистки сточных вод. Все сточные воды собираются в одну трубу и через канализационный колодец пропускаются через простейшие фильтры предварительной очистки, при этом их качество редко соответствуют нормативам сброса. Далее они попадают на поля подземной фильтрации (размером 10 х 50 м и пропускной способностью 60 м3/сут.). Фактически в описанных выше очистных сооружениях протекают процессы предварительного отстаивания, фильтрации и коагуляции вредных примесей. Это подтверждается тем, что концентрация нефтепродуктов, например, снижается в ряде случаев более чем в 20 раз (табл. 3).

Кроме этого, находящиеся в сточных водах органические и неорганические соединения при рН = 6,5-7,0 подвержены различным химическим трансформациям, что зачастую приводит к образованию нежелателных соединений, воздействие которых на биоту может быть более сильным, чем индивидуальных соединений.

Химический состав исходных (артезианских) и сточных вод до и после предварительной очистки представлен комплексом растворенных неорганических и органических соединений, а также нерастворимыми веществами, находящимися во взвешенном состоянии. Результаты анализов артезианских вод (табл. 2) показывают, что содержание примесей в водах удовлетворяет установленным нормам.

При анализе же сточных вод (табл. 3) обнаружено значительное превышение ПДК, особенно по таким показателям как сухой остаток, взвешенные вещества и содержание хлоридов. В сточных водах присутствуют фосфаты, растворенные нефтепродукты и СПАВ, не отмеченные в исходных водах. Их появление связано с использованием воды для хозяйственно-бытовых нужд и в автотранспортном хозяйстве.

Предварительная очистка сточных вод заметно улучшает контролируемые показатели. Так как фильтры работают в основном в режиме механической фильтрации, то содержание взвешенных веществ и сухого остатка заметно уменьшается.

Содержание в сточной воде нефтепродуктов характеризуется значительным превышением норм, что связано с наличием на компрессорной станции большого парка автотранспорта. Устранить в полной мере нефтепродукты имеющимися очистными сооружениями не удается, поэтому в пробах сточных вод наблюдаются их повышенные количества. Еще большее превышение норм отмечается для СПАВ, поступающих вместе с хозяйственно-бытовыми сточными водами. Снизить этот показатель фильтрами предварительной очистки также не удается.

Сточные воды после фильтров предварительной очистки направляют на поля фильтрации, где они проходят доочистку.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВОГРУНТОВ

Практически на всех объектах газовой промышленности наблюдается механические нарушения почв. Они связаны со строительными (прокладка трубопроводов, строительство промышленных корпусов, жилых поселков и коммуникаций) и рекультивационными (снятие плодородного слоя, засыпка траншеи) работами. Масштабы нарушений зависят от размера и назначения возводимых сооружений, от ранимости природной среды. Результатом является изменение физических, химических и биологических свойств почв и развитие процессов - водной и ветровой эрозии, заболачивания, уплотнения, загрязнения земель. Происходит фрагментное или полное уничтожение гумусово-аккумулятивного горизонта, перемешивание материала разных горизонтов, внедрение подстилающих пород с неблагоприятными физическими свойствами и низким потенциальным плодородием.

Кроме механических нарушений почвенного покрова существует еще химическое загрязнение почв жидкими и газообразными веществами, к которым относятся углеводороды и химреагенты, а также природный газ и продукты его сгорания. Для предприятий транспорта газа выявлены основные причини химического загрязнения. Они представляют собой разливы углеводородного конденсата, ингибиторов коррозии и гидратирования во время продувок газопроводов, разливы турбинного топлива, метанола, органических кислот, ПАВ.

Почвы существенно отличаются по податливости к химическому загрязнению. Аккумуляции поступающих в почвы химических соединений способствует тяжелый гранулометрический состав, высокое содержание гумуса и карбонатов, близкие к нейтральным значения рН, высокие емкости катионного обмена, склонность к хемосорбции анионов.

Загрязняющие вещества объединены в две группы. Первая из них - педохимические активные вещества, способные повлиять на кислотно-основные или окислительно-восстановительные условия в почвах. К ним относятся минеральные кислоты, щелочи, карбонаты, сероводород, метан. Вторая группа - биохимически активные вещества, действующие непосредственно на живые организмы. Это - токсичные микроэлементы, пестициды, углеводороды и др.

Воздействие биохимически активных веществ на организмы зависит от их доступности растениям, подвижности в почвах. Относительная опасность аккумуляции, а, следовательно, и загрязнения почв биохимически активными элементами нарастает при утяжелении гранулометрического состава и снижении коэффициента увлажнения. Опасность загрязнения почв слабоподвижными формами соединений биохимически активных элементов увеличивается при высоком содержании гумус: и высокой сорбционнои способности.

Миграция веществ в почвах отличается тем, что они осуществляется главным образом вследствие диффузии или массопереноса в пористой среде. В естественных условиях вода фильтруется через нее в результате выпадения дождей или искусственного орошения. Находящиеся в почвах вещества перемещаются с водой и вследствие этого распределяются по их профилю.

Сухие почвы обладают способностью адсорбировать различные газы и пары. Наиболее интенсивно происходит адсорбция молекул воды. В меньшей степени адсорбируются углекислый газ, кислород и азот. Адсорбция воды, углекислого газа и кислорода может сопровождаться химическим взаимодействием с компонентами твердых фаз почв (хемосорбция). Из растворов почвы адсорбируют нейтральные молекулы органических соединений и гумусовые вещества.

Установлен уровень загрязнения территории метанолом, нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Из последних отмечается превышение фоновых значений для свинца, цинка и меди.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В связи с тем, что работа компрессорной станции связана с выделением значительного количества газообразных веществ, она оказывает большее влияние на атмосферу по сравнению с воздействием на гидросферу и почву. Учитывая это, для снижения техногенного воздействия объекта предлагается ряд мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Перевод газоперекачивающих агрегатов на воздушный пуск, например, позволяет уменьшить потери газа на 1,5-2,0 %.

Одним из методов уменьшения потерь газа является утилизация вторичных энергоресурсов, которые используются для теплоснабжения самой компрессорной станции и внешних потребителей: жилых поселков и теплично-овощных комбинатов. Тепло выхлопных газов газоперекачивающих аппаратов может применяться для подогрева воды или генерации пара, а уходящие газы газотурбинных установок - для углекислотной подкормки растений, что существенно повышает их урожайность. В этом случае содержание вредных веществ снижают методом каталитического восстановления газами-восстановителями. Возможно использование вторичных энергоресурсов компрессорной станции для подогрева воды в бассейнах и прудах рыбоводных хозяйств.